مكبرات صوت تعمل بالطاقة

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
مكبر صوت نشط كامل النطاق

مكبرات الصوت المُزوّدة بمضخم صوت داخلي ، والمعروفة أيضًا بمكبرات الصوت ذاتية التشغيل أو مكبرات الصوت النشطة ، هي مكبرات صوت مزودة بمضخمات صوت مدمجة . تُستخدم هذه المكبرات في العديد من التطبيقات، بما في ذلك أنظمة تضخيم الصوت (المستخدمة في الحفلات الموسيقية الحية)، سواءً لمكبرات الصوت الرئيسية المواجهة للجمهور أو مكبرات الصوت الجانبية المواجهة للمؤدين؛ ومن قِبل منسقي الأغاني (دي جيه ) في حفلات الرقص والحفلات الصاخبة ؛ وفي المنازل كجزء من أنظمة الصوت عالية الدقة أو أنظمة السينما المنزلية؛ وكسماعات كمبيوتر . يمكن توصيلها مباشرةً بوحدة تحكم صوتية أو أي مصدر إشارة صوتية منخفض المستوى دون الحاجة إلى مضخم صوت خارجي. بعض مكبرات الصوت النشطة المصممة خصيصًا لأنظمة تضخيم الصوت مزودة بوحدة تحكم صوتية مدمجة ومضخم صوت للميكروفون ، مما يسمح بتوصيل الميكروفونات مباشرةً بمكبر الصوت.

تتميز السماعات النشطة بعدة مزايا، أبرزها صغر حجمها وبساطتها. إضافةً إلى ذلك، يمكن تصميم مضخم الصوت (أو المضخمات) ليُلبي بدقة متطلبات السماعة التي سيُشغلها؛ ولا يُشترط على مصمم السماعات تضمين مُقسِّم ترددات سلبي، مما يُقلل تكلفة الإنتاج وربما جودة الصوت. ويزعم البعض أن المسافات الأقصر بين المكونات تُقلل التداخل الخارجي وتُحسِّن دقة الصوت؛ مع أن هذا الأمر محل شك كبير، ويمكن تقديم حجة معاكسة. أما عيوبها فتتمثل في ثقل صناديق السماعات ؛ وانخفاض موثوقيتها بسبب المكونات الإلكترونية النشطة بداخلها؛ والحاجة إلى تزويد كل وحدة بإشارة الصوت والطاقة بشكل منفصل، مما يتطلب عادةً كابلين لكل سماعة (بدلاً من كابل واحد مطلوب مع السماعات السلبية ومضخم صوت خارجي).

تتوفر مكبرات الصوت المزودة بمضخمات طاقة مع دوائر تقسيم ترددات سلبية أو نشطة مدمجة فيها. ومنذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أصبحت مكبرات الصوت المزودة بمضخمات طاقة مع دوائر تقسيم ترددات نشطة وتقنيات معالجة الإشارات الرقمية الأخرى شائعة في تطبيقات تقوية الصوت وفي شاشات الاستوديو . [ 1 ] وقد استخدمت أنظمة المسرح المنزلي ومضخمات الصوت الفرعية الإضافية في المنازل والسيارات تقنية مكبرات الصوت النشطة المزودة بمضخمات طاقة منذ أواخر ثمانينيات القرن الماضي.

الاختلافات

مكبر صوت كمبيوتر مزود بمضخم صوت.

تم استخدام مصطلحي "مزود بالطاقة" و "نشط" بشكل متبادل في تصميمات مكبرات الصوت، ومع ذلك، يمكن التمييز بين المصطلحين: [ 2 ]

  • في نظام مكبرات الصوت السلبية، تُضخّم إشارة الصوت المنخفضة أولاً بواسطة مضخم طاقة خارجي قبل إرسالها إلى مكبر الصوت، حيث تُقسّم الإشارة بواسطة مُقسّم ترددات سلبي إلى نطاقات التردد المناسبة قبل إرسالها إلى وحدات التشغيل الفردية. هذا التصميم شائع في أنظمة الصوت المنزلية وكذلك في أنظمة الصوت الاحترافية للحفلات الموسيقية.
  • يعمل مكبر الصوت المزود بمضخم طاقة بنفس طريقة مكبر الصوت غير المزود بمضخم طاقة، ولكن مضخم الطاقة مدمج في هيكل مكبر الصوت. هذا التصميم شائع في مكبرات الصوت الشخصية الصغيرة، مثل تلك المستخدمة لتضخيم أجهزة الموسيقى الرقمية المحمولة.
  • في نظام مكبرات الصوت النشط بالكامل، يمتلك كل مكبر صوت مضخم طاقة خاص به. تُرسل إشارة الصوت منخفضة المستوى أولاً عبر مُقسِّم ترددات نشط لتقسيمها إلى نطاقات التردد المناسبة قبل إرسالها إلى مضخمات الطاقة، ثم إلى مكبرات الصوت. يُستخدم هذا التصميم عادةً في شاشات الاستوديوهات وأنظمة الصوت الاحترافية للحفلات الموسيقية. [ 3 ] [ 4 ]
  • عادةً ما تستخدم مكبرات الصوت المزودة بمضخم طاقة التيار المتردد أو محول التيار المتردد ؛ أما مكبرات الصوت غير المزودة بمضخم طاقة فعادةً لا تحتوي على مدخل طاقة أو تستخدم مدخل طاقة منخفض (مثل طاقة USB ).

توجد تصميمات هجينة نشطة، مثل تلك التي تحتوي على ثلاثة مكبرات صوت تعمل بمضخمين داخليين. في هذه الحالة، يقوم مُقسِّم ترددات نشط ثنائي الاتجاه بتقسيم إشارة الصوت، عادةً إلى ترددات منخفضة وترددات متوسطة-عالية. يتم تشغيل مكبر الصوت ذي التردد المنخفض بواسطة قناة تضخيم خاصة به، بينما يتشارك مكبرا الصوت ذوا التردد المتوسط ​​والعالي قناة تضخيم واحدة، يتم تقسيم خرجها بواسطة مُقسِّم ترددات سلبي ثنائي الاتجاه.

الأنظمة النشطة المتكاملة

يشير مصطلح "مكبرات الصوت النشطة" أيضًا إلى "نظام نشط" متكامل [ 5 ] ، حيث تُدمج مكبرات الصوت السلبية مع نظام خارجي من عدة مضخمات صوتية، يتم تغذيتها بواسطة مُقسِّم ترددات نشط. قد تُصمَّم أنظمة مكبرات الصوت النشطة هذه خصيصًا للجولات الموسيقية الاحترافية، مثل نظام JM-3 الرائد الذي صممته شركة Harry McCune Sound Service عام 1971 [ 6 ] ، أو قد تُصمَّم للاستخدام المنزلي الراقي، مثل أنظمة Naim Audio و Linn Products المتنوعة [ 7 ] .

تاريخ

كانت بعض مكبرات الصوت المزودة بمضخم طاقة من أوائل مكبرات الصوت التي تعمل بالطاقة. ومع إضافة مُنشِّط الصوت الاستريو SE401، الذي طُرح عام 1964، أصبح بالإمكان تحويل أي زوج من مكبرات الصوت إلى نظام تشغيل ذاتي الطاقة، حيث يتم تشغيل مكبر الصوت الثاني بواسطة الأول. [ 8 ] وكان أول مكبر صوت استوديو مزود بمقسم ترددات نشط هو OY، الذي ابتكره كلاين-هومل عام 1967. وكان تصميمه هجينًا ثلاثي الاتجاهات مع قناتين داخليتين لمضخم الصوت. [ 9 ] ومن الأمثلة المبكرة على مكبرات الصوت الاستوديو المزودة بمضخم طاقة ثنائي التضخيم، مكبر الصوت Altec 9846B، الذي طُرح عام 1971، والذي جمع بين مكبر الصوت السلبي 9846-8A ومضخم الصوت الثنائي الجديد 771B بقدرة 60 واط لمكبر الصوت المنخفض التردد و30 واط لمكبر الصوت عالي التردد . [ 10 ] وفي أواخر السبعينيات، تعاقدت شركة باراماونت بيكتشرز مع شركة AB Systems لتصميم نظام مكبرات صوت مزود بمضخم طاقة. [ 1 ]

في عام ١٩٨٠، أنتجت مختبرات ماير ساوند نظامًا صوتيًا ثنائي الاتجاه نشطًا متكاملًا، وهو نظام UPA-1 السلبي، الذي استند إلى الدروس التي تعلمها جون ماير من نظام McCune JM-3. [ ١١ ] استخدم هذا النظام إلكترونيات نشطة مثبتة خارج صندوق مكبر الصوت، بما في ذلك دائرة التقاطع النشطة المتكاملة من تصميم ماير مع دوائر مقارنة التغذية الراجعة لتحديد مستوى التحديد، والتي غالبًا ما كانت متصلة بمضخمات صوت خارجية يحددها العميل. في عام ١٩٩٠، أنتجت ماير أول مكبر صوت مزود بمضخم طاقة: HD-1، وهو شاشة استوديو ثنائية الاتجاه مزودة بجميع الإلكترونيات الداخلية. [ ١ ] في أوائل التسعينيات، وبعد سنوات من التعامل مع عيوب الأنظمة السلبية، وخاصة اختلاف إعدادات الكسب في مضخمات الصوت الخارجية، قرر جون ماير التوقف عن تصنيع مكبرات الصوت السلبية وتكريس شركته للتصميمات النشطة. قال ماير إنه "استعان بوكالة إعلانية لإجراء بحث حول آراء الناس حول مكبرات الصوت المزودة بمضخم طاقة لتقوية الصوت، وبعد استطلاع رأي، أفادوا بأنه لا أحد يرغب بها". [ 12 ] أفاد مشغلو أنظمة تضخيم الصوت أنهم لا يرغبون في استخدام مكبرات صوت لا يمكنهم رؤية مؤشرات مستوى الصوت فيها لتحديد ما إذا كانت تعمل بشكل صحيح أثناء الحفلات الموسيقية. ومع ذلك، تمسك ماير بقراره وأنتج مكبر الصوت MSL-4 في عام 1994، وهو أول مكبر صوت مزود بمصدر طاقة مخصص للجولات الموسيقية. [ 12 ] تم تحويل مكبر الصوت UPA-1 إلى تكوين ذاتي التغذية في عام 1996، وحذت بقية منتجات ماير حذوه.

المزايا والعيوب

مكبر الصوت Teufel Audio Ultima 40 Aktiv (2018)، وهو عبارة عن صندوق مكبر صوت متوسط ​​الحجم نموذجي.

فيديلتي

تتمثل الميزة الرئيسية للسماعات النشطة مقارنةً بالسماعات السلبية في دقة الصوت العالية المرتبطة بوحدات التوزيع النشطة ومضخمات الصوت المتعددة، بما في ذلك انخفاض التشوه البيني، ونطاق ديناميكي أوسع ، وقدرة خرج أكبر. [ 13 ] يمكن مطابقة مضخمات الصوت داخل صندوق السماعة بشكل مثالي مع كل وحدة تشغيل على حدة، مما يلغي الحاجة إلى تشغيل كل قناة من قنوات المضخم ضمن نطاق التردد الصوتي الكامل. ويمكن مطابقة خصائص وحدة التشغيل، مثل قدرة تحمل الطاقة والمقاومة، مع إمكانيات المضخم. [ 1 ] وبشكل أكثر تحديدًا، تحتوي السماعات النشطة على كابلات قصيرة جدًا داخل الصندوق، لذا فإن فقدان الجهد والتحكم ضئيل للغاية مقارنةً بكابلات الصوت الطويلة ذات المقاومة العالية.

غالبًا ما تتضمن السماعات النشطة معادلة صوتية مصممة خصيصًا لاستجابة كل وحدة صوتية داخل الصندوق. [ 14 ] ينتج عن ذلك صوت أكثر توازنًا وحيادية. يمكن دمج دوائر تحديد ( دوائر ضغط صوتي عالية النسبة ) لزيادة احتمالية تحمل وحدة الصوت للاستخدام عند مستويات ضغط صوت عالية. يمكن مطابقة هذه المحددات بدقة مع خصائص وحدة الصوت، مما ينتج عنه سماعة أكثر موثوقية تتطلب صيانة أقل. يمكن تصميم خاصية كشف التشوه في الدوائر الإلكترونية للمساعدة في تحديد بداية التحديد الوقائي، مما يقلل من تشوه الإخراج ويمنع التشويش . [ 15 ]

الكابلات

تحتاج السماعات السلبية إلى كابل واحد فقط، بينما تحتاج السماعات النشطة إلى كابلين: كابل إشارة الصوت وكابل الطاقة. في أنظمة الحفلات الموسيقية عالية الطاقة متعددة الوحدات، يكون قطر كابل الطاقة أصغر عادةً من قطر كابلات السماعات، مما يقلل من كمية النحاس المستخدمة. ويقوم بعض مصنعي السماعات النشطة حاليًا بتضمين مستقبلات لاسلكية UHF أو Wi-Fi، مما يجعل السماعة لا تحتاج إلا إلى كابل طاقة.

وزن

عادةً ما يكون وزن مكبر الصوت المُزوّد ​​بمضخم طاقة أكبر من وزن مكبر الصوت السلبي المكافئ، وذلك لأن دائرة التضخيم الداخلية عادةً ما تفوق وزن دائرة التوزيع السلبية على مستوى مكبر الصوت. أما مكبر الصوت المرتبط بنظام نشط متكامل فهو أخف وزنًا لعدم احتوائه على دائرة توزيع داخلية. يسهل حمل مكبر الصوت خفيف الوزن، كما أنه أقل عبئًا عند تركيبه (نقله جوًا). مع ذلك، قلّصت مكبرات الصوت النشطة التي تستخدم مضخمات صوت من الفئة D خفيفة الوزن هذا الفارق. يشمل نقل نظام الصوت بالشاحنات نقل جميع المكونات المختلفة، بما في ذلك رفوف المضخمات وكابلات مكبرات الصوت وصناديقها. قد يكون الوزن الإجمالي للشحن لنظام مكبرات الصوت النشطة أقل من وزن نظام مكبرات الصوت السلبية، وذلك لأن حزم كابلات مكبرات الصوت السلبية الثقيلة تُستبدل بكابلات تيار متردد أخف وزنًا وكابلات إشارة ذات قطر صغير. كما يتم تقليل مساحة ووزن الشاحنة عن طريق الاستغناء عن رفوف المضخمات. [ 1 ]

يكلف

تكلفة نظام مكبرات صوت نشطة للحفلات الموسيقية الكبيرة أقل من تكلفة نظام سلبي مماثل. [ 1 ] يتطلب النظام السلبي، أو النظام النشط المتكامل مع إلكترونيات خارجية، مكونات منفصلة مثل دوائر التوزيع، والمعادلات، والمحددات، ومكبرات الصوت، وكلها مثبتة في رفوف متحركة. تتميز كابلات أنظمة الحفلات الموسيقية السلبية بأنها سميكة وذات قطر كبير، وهي أغلى ثمناً من كابلات الطاقة ذات القطر الأصغر وكابلات إشارة الصوت الأصغر حجماً. أما للاستخدام المنزلي الراقي، فعادةً ما تكون مكبرات الصوت النشطة أغلى من مكبرات الصوت السلبية بسبب قنوات التضخيم الإضافية المطلوبة. [ 13 ]

سهولة الاستخدام

في مجال الصوت الاحترافي وبعض تطبيقات السينما المنزلية وأنظمة الصوت عالية الدقة، قد يكون استخدام السماعة النشطة أسهل لأنها تُغني عن تعقيدات ضبط ترددات التقاطع، ومنحنيات المعادل، وعتبات المحدد. مع ذلك، فإن التوصيلات ليست بهذه البساطة، إذ تتطلب السماعات النشطة كابلين بدلاً من واحد (كابل طاقة تيار متردد وكابل لنقل الإشارة، عادةً ما يكون كابل XLR ). في مجال الصوت المنزلي، يرى بعض مهندسي الصوت أن السماعة السلبية، التي تُوصل فيها السماعة غير المزودة بمضخم صوت بمكبر صوت، هي الأسهل تركيبًا وتشغيلًا.

مقاومة للاستخدام غير السليم

تُصمَّم مكبرات الصوت لتتوافق مع مكبرات الصوت الفردية المستخدمة، مما يمنع تلف المكبر أو مكبر الصوت نتيجة عدم توافق المكونات أو التحميل الزائد. في بعض الحالات، مع مكبرات الصوت السلبية، قد تتلف مكبرات الصوت العالية التردد (التويتر) بسبب التشوهات القوية الناتجة عن قص الإشارة في المكبر بسبب التحميل الزائد الذي يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته. [ 16 ] [ 17 ] يحدث هذا بشكل خاص عند تفعيل زر رفع مستوى الصوت في مكبر صوت تقليدي، ورفع مستوى صوت الجهير أيضًا، بينما يكون مستوى صوت الاستماع مرتفعًا، وهو وضع شائع عند استخدام مكبرات الصوت عالية الدقة في الحفلات الخاصة.

مكبرات صوت تعمل بمحرك سيرفو

بإضافة حلقة تغذية راجعة سلبية إلى نظام مكبر الصوت، يمكن تقليل التشويش بشكل كبير. إذا تم تركيب المستشعر على مخروط مكبر الصوت، فعادةً ما يكون مقياس تسارع . من الممكن مراقبة القوة الدافعة الكهربائية العكسية المتولدة من ملف صوت المحرك أثناء حركته داخل الفجوة المغناطيسية. في كلتا الحالتين، يلزم تصميم مكبرات صوت متخصصة، ولذلك فإن مكبرات الصوت المؤازرة هي مكبرات صوت تعمل بالطاقة بطبيعتها.

مضخمات صوت جهير

تبيع بعض شركات تصنيع مضخمات صوت الجهير مكبرات صوت مزودة بمضخمات طاقة مصممة لزيادة قوة صوت مضخم الجهير المدمج على المسرح. يقوم المستخدم بتوصيل سلك توصيل أو كابل XLR من مضخم الجهير المدمج إلى مكبر الصوت المزود بمضخم الطاقة.

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 كويلز، جيف (سبتمبر - أكتوبر 2001). "مُضخّم: تصميمات مكبرات الصوت النشطة: تكلفة أقل لنظام كامل؟" . لايف ساوند إنترناشونال . مؤرشف من الأصل في 22 يوليو 2012. تم الاسترجاع في 13 نوفمبر 2011 .
  2. ↑ روبجونز، هيو (ديسمبر 2003). "أسئلة وأجوبة" . ساوند أون ساوند .
  3. ↑ هوسكن، دان (2010). مقدمة في تكنولوجيا الموسيقى . تايلور وفرانسيس. ص 70. ISBN  978-0-415-87827-2.
  4. ↑ سيلف، دوغلاس؛ سنكلير، إيان؛ دنكان، بن (2008). هندسة الصوت: اعرف كل شيء . نيونس. ص 718. ISBN  978-1-85617-526-5.
  5. ↑ ويلر، مارك (مارس–يونيو 2006). "هل تبدو سلبياً؟ كن فاعلاً! – الجزء الأول" . تي إن تي-أوديو (عبر الإنترنت). الرقم الدولي الموحد للدوريات 1825-4853 . تاريخ الاسترجاع: 13 نوفمبر 2011 . 
  6. ↑ نص محادثة مباشرة مع جون ماير
  7. ↑ ويلر، مارك (مارس–يونيو 2006). "هل تبدو سلبياً؟ كن فاعلاً! – الجزء الثاني" . تي إن تي-أوديو (عبر الإنترنت). الرقم الدولي الموحد للدوريات 1825-4853 . تاريخ الاسترجاع: 13 نوفمبر 2011 . 
  8. ↑ مُنشِّط ستيريو JBL ذو الحالة الصلبة
  9. ↑ "OY – Control Monitor" . كلاين + هوميل . سينهايزر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 نوفمبر 2011 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  10. ↑ كتالوج شاشات Altec لعام 1971
  11. ↑ هاليداي، روب (مايو 2009). "المعدات الكلاسيكية: جهاز ماير يو بي إيه-1" . الإضاءة والصوت : 44.
  12. 1 2 "ريادة مكبرات الصوت ذاتية التشغيل لأكثر من 11 عامًا" . مختبرات ماير ساوند. مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 13 نوفمبر 2011 .
  13. 1 2 دنكان، بن (1996). مضخمات طاقة صوتية عالية الأداء . نيونس. ص 28-31 . ISBN  0-7506-2629-1.
  14. ↑ ميلر، كولين (ديسمبر 2002). "فوائد نمط حياة المتحدث النشط" . أسرار المسرح المنزلي والصوت عالي الدقة . تم الاطلاع عليه في 13 نوفمبر 2011 .
  15. ↑ مكارثي، بوب (2007). أنظمة الصوت: التصميم والتحسين: التقنيات والأدوات الحديثة لتصميم أنظمة الصوت ومواءمتها . دار فوكال للنشر. الصفحات 31-32 . ISBN  978-0-240-52020-9.
  16. ↑ جيم ليسرف. "تلف مكبر الصوت بسبب قص الإشارة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2018-03-05 .
  17. ↑ تشاك ماكجريجور (24 أغسطس 2017). "لماذا يجب أن نهتم بتشويه إشارة مضخم الطاقة؟" . ProSoundWeb . تاريخ الاسترجاع: 5 مارس 2018 .